供配电课件第6章

1、Company Logo总总 结结1.高压线路和低压线路的结线方式有放射式、树干式和环形等，实际配高压线路和低压线路的结线方式有放射式、树干式和环形等，实际配电系统往往是这几种结线方式的组合。电系统往往是这几种结线方式的组合。2. 导线和电缆的选择包括：导线和电缆的选择包括：选择型号；选择型号；选择截面。选择截面。3.导线和电缆截面的选择原则有：导线和电缆截面的选择原则有：按允许载流量选择导线和电缆的截面按允许载流量选择导线和电缆的截面、按允许电压损失选择导线和截面按允许电压损失选择导线和截面、按经济电流密度选择导线和电缆截按经济电流密度选择导线和电缆截面面、按机械强度选择导线和电缆截面按机械

2、强度选择导线和电缆截面、满足短路稳定度的条件满足短路稳定度的条件。4. 电力线路结构和敷设方式的确定必须满足一定的原则。架空线路须合电力线路结构和敷设方式的确定必须满足一定的原则。架空线路须合理选择路径，电杆尺寸满足档距、线距、弧垂、限距等要求；电缆线理选择路径，电杆尺寸满足档距、线距、弧垂、限距等要求；电缆线路常用的敷设方式有路常用的敷设方式有:（1）直接埋地敷设）直接埋地敷设,（2）电缆沟敷设）电缆沟敷设,（3）沿）沿墙敷设，（墙敷设，（4）排管敷设）排管敷设,（5）电缆桥架敷设。）电缆桥架敷设。Company Logo一、概述一、概述 1、接线方式：、接线方式：由电源端（变配电站）向负荷

3、端（电能用户由电源端（变配电站）向负荷端（电能用户或用电设备）输送电能时所采用的网络形式。或用电设备）输送电能时所采用的网络形式。 2、电力线路的基本要求：电力线路的基本要求： 6.1 电力线路的接线方式电力线路的接线方式 一、概述一、概述 3、电力线路电力线路类型类型 按电压高低分：按电压高低分：1kV以上的高压线路和以上的高压线路和1kV以下的低压线路。以下的低压线路。n 高压线路的作用是在企业内部从总降压变电所（或配电所）以高压线路的作用是在企业内部从总降压变电所（或配电所）以6kV10kV电压向各车间变电所、建筑物变电所或高压设备配电。电压向各车间变电所、建筑物变电所或高压设备配电。n

4、 低压线路的作用是从车间变电所、建筑物变电所以低压线路的作用是从车间变电所、建筑物变电所以380V/220V电压电压向各车间、建筑物用电设备或负荷点配电。向各车间、建筑物用电设备或负荷点配电。按结构形式分：按结构形式分：架空线路架空线路 室内线路室内线路等等。4、电力线路常用的接线方式电力线路常用的接线方式放射式；树干式；环式。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式1、放射式接线、放射式接线6.1 电力线路的接线方式电力线路的接线方式高压放射式接线高压放射式接线是指变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间是指变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿

5、线不支接其他负荷。变电所或高压用电设备供电，沿线不支接其他负荷。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式1、放射式接线、放射式接线 该接线引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高，一般情况下，其有该接线引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高，一般情况下，其有色金属消耗量较多，采用的开关设备也较多，故投资较大。多用于用电设色金属消耗量较多，采用的开关设备也较多，故投资较大。多用于用电设备容量大，或负荷性质重备容量大，或负荷性质重要要，特别是大型设备的供电。，特别是大型设备的供电。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式1、放射式接线、放射式接线 低压放射式接线用于用低压放射式接线用于用电设

6、备容量大或负荷性质重电设备容量大或负荷性质重要，或者车间内负荷排列不要，或者车间内负荷排列不整齐，或者车间为有爆炸危整齐，或者车间为有爆炸危险的厂房以及必须由与车间险的厂房以及必须由与车间隔离的房间引出线路等情况。隔离的房间引出线路等情况。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式2、 树干式接线树干式接线 树干式接线是指由变配树干式接线是指由变配电所高压母线上或低压配电电所高压母线上或低压配电屏引出的配电干线上，沿线屏引出的配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或负支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式。荷点的接线方式。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式2、 树干式接线树干式接线

7、树干式接线是指由变配电所高压母线上或低压配电屏引出的配电干线上，树干式接线是指由变配电所高压母线上或低压配电屏引出的配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式。沿线支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式2、 树干式接线树干式接线 树干式接线是指由变配电所高压母线上或低压配电屏引出的配电干线上，树干式接线是指由变配电所高压母线上或低压配电屏引出的配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式。沿线支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式。二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式3、环形、环形接线接线 环形接线环形接线是树干式接线

8、的改进，两路树干式接线联接起来就构成了环形是树干式接线的改进，两路树干式接线联接起来就构成了环形接线。接线。 二、电力线路的接线方式二、电力线路的接线方式3、环形、环形接线接线 环形接线环形接线是树干式接线的改进，两路树干式接线联接起来就构成了环形是树干式接线的改进，两路树干式接线联接起来就构成了环形接线。接线。 这种接线运行灵活，供电可靠性高这种接线运行灵活，供电可靠性高，一般短时停电或不停电，一般短时停电或不停电。由于。由于闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环形线路上发生故障时闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环形线路上发生故障时影响整个电网，因此大多数环形线路影响整个电网

9、，因此大多数环形线路，即环形线路，即环形线路中有一处开关是断开的。在现代化城市配电网中这种接线应用较广。中有一处开关是断开的。在现代化城市配电网中这种接线应用较广。小结：小结：l配电系统的高压接线实际上往往是几种接线方式的组合，究竟采用什么配电系统的高压接线实际上往往是几种接线方式的组合，究竟采用什么接线方式，应根据具体情况，对供电可靠性的要求，经技术经济综合比较接线方式，应根据具体情况，对供电可靠性的要求，经技术经济综合比较后才能确定。后才能确定。一般地说，一般地说，对，对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区，可考虑采用树干式或于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区，可考虑采用

10、树干式或环形配电。环形配电。 l低压配电系统的接线往往也是上述几种接线的综合。低压配电系统的接线往往也是上述几种接线的综合。一般在正常环境的一般在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时，宜采用车间或建筑物内，当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时，宜采用树干式配电。树干式配电。l供配电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜超过两级。Company Logo6.26.2导线和电缆选择的一般原则导线和电缆选择的一般原则一、概述一、概述1、导线和电缆选择的重要性、导线和电缆选择的重要性l 直接影响有色金属的消耗量l 影响线路投资l 电力网络的安全经济运行等 导

11、线和电缆的选择必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，导线和电缆的选择必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运行费用，布局合理，维修方便。尽量节省投资，降低年运行费用，布局合理，维修方便。2、导线和电缆选择的内容、导线和电缆选择的内容（1）型号选择（2）截面积选择Company Logo6.26.2导线和电缆选择的一般原则导线和电缆选择的一般原则二、二、导线和电缆型号的选择原则导线和电缆型号的选择原则1常用架空线路导线型号及选择常用架空线路导线型号及选择 导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定

12、。 户外架空线路户外架空线路10KV及以上电压等级一般采用裸导线，及以上电压等级一般采用裸导线，380V电压等级采用绝缘导线。电压等级采用绝缘导线。裸导线常用的型号：裸导线常用的型号： （1）铝绞线（）铝绞线（LJ） 导电性能较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力较强，但对化学腐蚀导电性能较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。多用于作用的抵抗力较差。多用于610kV的线路。的线路。 （2）钢芯铝绞线（）钢芯铝绞线（LGJ） 在机械强度要求较高的场合和在机械强度要求较高的场合和35kV及以上的架空线路上多及以上的架空线路上多被采用。被采用。 （3）铜绞线（）铜绞线（TJ）

13、 导电性能好，机械强度好，对风雨和化学腐蚀导电性能好，机械强度好，对风雨和化学腐蚀 作用的抵抗力都较作用的抵抗力都较强，但价格较高。强，但价格较高。 （4）防腐钢芯铝绞线（）防腐钢芯铝绞线（LGJF） 具有钢芯铝绞线的特点，同时防腐性能好，一般用在具有钢芯铝绞线的特点，同时防腐性能好，一般用在沿海地区、咸水湖及化工工业地区等周围有腐蚀性物质的高压和超高压架空线路上。沿海地区、咸水湖及化工工业地区等周围有腐蚀性物质的高压和超高压架空线路上。Company Logo2常用电力电缆型号常用电力电缆型号（1）电力电缆型号的表示和含义）电力电缆型号的表示和含义3 1 中性线芯截面（中性线芯截面（mm2）

14、 中性线芯数中性线芯数 相线芯截面（相线芯截面（mm2） 相线芯数相线芯数 额定电压（额定电压（V） 外护层代号外护层代号 特征代号特征代号 内护套代号内护套代号 导体材质导体材质类别代号类别代号 Company Logo（2）常用型号及选择原则）常用型号及选择原则塑料绝缘电力电缆塑料绝缘电力电缆 结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。 常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。电缆。 油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 可用于

15、垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。械压力，但不能承受大的拉力。2常用电力电缆型号常用电力电缆型号Company Logo 塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉纱，在室内敷设时常用。塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉纱，在室内敷设时常用。 常用塑料绝缘线型号有：常用塑料绝缘线型号有：BLV（BV），），BLVV（BVV），），BVR。型号字母含义为型号字母含义为:B-布电线布电线,电压：电压：300/500V ；V-PVC聚氯乙烯，即塑料聚氯乙烯，即塑料 ；L

16、-铝芯铝芯,铜芯不表示；铜芯不表示；R-软，要做到软，就是增加导体根数软，要做到软，就是增加导体根数 。例例:BV-铜芯聚氯乙烯绝缘导线，铜芯聚氯乙烯绝缘导线，BVR-铜芯聚氯乙烯绝缘软导线。铜芯聚氯乙烯绝缘软导线。 3常用的绝缘导线型号选择常用的绝缘导线型号选择Company Logo三、三、导线、电缆的截面选择原则导线、电缆的截面选择原则 导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，按按下列下列5项项原则原则进行选择，即进行选择，即： 按允许载流量选择导线和电缆的截面 按允许电压损失选择导线和截面 按经济电流密度选择导线和电缆

17、截面 按机械强度选择导线和电缆截面1.短路热稳定校验Company Logo三、三、导线、电缆的截面选择原则导线、电缆的截面选择原则 导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，按下列按下列5项项原则原则进行选择，即进行选择，即： 按允许载流量选择导线和电缆的截面 按允许电压损失选择导线和截面 通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。 在导线和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流（即计在导线和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流（即计算电流）时，线路上产生的电压损失不应超

18、过正常运行时算电流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失。允许的电压损失。Company Logo三、三、导线、电缆的截面选择原则导线、电缆的截面选择原则 导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，按按下列下列5项项原则原则进行选择，即进行选择，即： 按经济电流密度选择导线和电缆截面 按机械强度选择导线和电缆截面 经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度。按这种原则选择的导线和电缆截面称为经济截面。度。按这种原则选择的导线和电缆截面称为经济截面。对

19、架空线路而言对架空线路而言,要求所选截面不小于其最小允许截面，即要求所选截面不小于其最小允许截面，即 SSm.min式中，式中，Sm.min为机械强度最小允许截面（附表为机械强度最小允许截面（附表A-15），对），对电缆不必校验其机械强度。电缆不必校验其机械强度。Company Logo三、三、导线、电缆的截面选择原则导线、电缆的截面选择原则 导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，按按下列下列5项项原则原则进行选择，即进行选择，即： 5.短路热稳定校验 架空线路因其散热性较好，不作热稳定校验，电缆应进行架空线路因其散热性较好

20、，不作热稳定校验，电缆应进行热稳定校验（这部分内容见热稳定校验（这部分内容见5.4节所述），即节所述），即 选择导线截面时，要求在满足上述五个原则选择导线截面时，要求在满足上述五个原则的基础上选择其中截面数最大的截面。的基础上选择其中截面数最大的截面。6.36.3 按允许载流量选择导线和电缆截面按允许载流量选择导线和电缆截面 一、一、三相系统相线截面选择三相系统相线截面选择 导体过热，会导致：导体过热，会导致： 对于裸导线，引起氧化，使接触电阻增加，严重时断线。对于裸导线，引起氧化，使接触电阻增加，严重时断线。 对于绝缘导线或电缆，绝缘损坏，引起火灾等。对于绝缘导线或电缆，绝缘损坏，引起火灾等

21、。因此，因此， 选择截面时须使通过相线的计算电流选择截面时须使通过相线的计算电流Ic不超过其不超过其al。 IcIal 6.36.3 按允许载流量选择导线和电缆截面按允许载流量选择导线和电缆截面 一、一、三相系统相线截面选择三相系统相线截面选择 按允许载流量选择截面时须注意以下几点：按允许载流量选择截面时须注意以下几点：1允许载流量与环境温度有关允许载流量与环境温度有关，根据实际环境温度进行修正，根据实际环境温度进行修正。2电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时差，故允许载流量将降低，要用电缆并列电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时差，故允许载流量将降低，要用电缆并列校正系数校正系数KP进行

22、校正，见附录表进行校正，见附录表A-14-6。3电缆在土壤中敷设时，因土壤热阻系数不同，散热条件也不同，其允许载流电缆在土壤中敷设时，因土壤热阻系数不同，散热条件也不同，其允许载流 量也应乘量也应乘上土壤热阻系数上土壤热阻系数KS校正，具体数据参考附录表校正，具体数据参考附录表A-14-5。 4计算电流计算电流IC的选取：的选取：（1）对降压变压器高压恻的导线，取变压器额定一次电流对降压变压器高压恻的导线，取变压器额定一次电流I1N；对电容器的引入线；对电容器的引入线；（2）考虑电容器充电时有较大涌流，所以选高压电容器的引入线时，取电容器额定电流考虑电容器充电时有较大涌流，所以选高压电容器的引

23、入线时，取电容器额定电流INC的的1.35倍倍；（3）选低压电容器的引入线应为电容器额定电流的选低压电容器的引入线应为电容器额定电流的1.5倍。倍。6.36.3 按允许载流量选择导线和电缆截面按允许载流量选择导线和电缆截面 二、二、中性线和保护线截面的选择中性线和保护线截面的选择 需要考虑不平衡电流和零序电流以及谐波电流的影响。需要考虑不平衡电流和零序电流以及谐波电流的影响。1. 中性线中性线(N线线)截面的选择截面的选择（1）一般三相四线制线路的中性线截面）一般三相四线制线路的中性线截面S0 ，应不小于相线截面，应不小于相线截面S的一半，即的一半，即 S0 0.5 S（2）三相四线制引出的两

24、相三线线路和单相线路，中性线截面与相线截面相同）三相四线制引出的两相三线线路和单相线路，中性线截面与相线截面相同。 S0 = S（3）三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，中性线截面不小于相线截面，即）三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，中性线截面不小于相线截面，即 S0 S6.36.3 按允许载流量选择导线和电缆截面按允许载流量选择导线和电缆截面 二、二、中性线和保护线截面的选择中性线和保护线截面的选择 2.保护线保护线(PE线线)截面的选择截面的选择 保护线截面保护线截面SPE要满足短路热稳定度的要求，按要满足短路热稳定度的要求，按GB500541995低压配电低压配电设计规范规定：设计

25、规范规定： （1）当）当 S 16mm2 ： SPES （2）当）当 16mm2 S 35mm2 ： SPE16mm2 （3）当）当 S 35 mm2 ： SPE0.5S 3. 保护中性线保护中性线(PEN线线)截面的选择截面的选择 因因PEN线具有线具有PE线和线和N线的双重功能，故选择截面时按其中的最大值选线的双重功能，故选择截面时按其中的最大值选取。取。 按经济电流密度计算经济截面的公式为按经济电流密度计算经济截面的公式为 根据上式计算出截面后，从手册中或附录表根据上式计算出截面后，从手册中或附录表A-12、A-13、A-14选选取一种与该值最接近（可稍小）的标准截面，再校验其他条件即可

26、。取一种与该值最接近（可稍小）的标准截面，再校验其他条件即可。 发热条件的校验：发热条件的校验： IalIC （根据所选导线型号查表（根据所选导线型号查表A-12得到。）得到。） 机械强度的校验：计算得到的截面积机械强度的校验：计算得到的截面积 SSmin （Smin根据电力线类型查根据电力线类型查A-15表得到）表得到）Company Logo例例6-4 6-4 某地区变电站以某地区变电站以35kV35kV架空线路向一容量为（架空线路向一容量为（3800+j21003800+j2100）kVAkVA的工厂供电，工厂的工厂供电，工厂的年最大负荷利用小时为的年最大负荷利用小时为5600h5600

27、h，架空线路采用，架空线路采用LGJLGJ型钢芯铝绞线。选择其经济截面，并型钢芯铝绞线。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。校验其发热条件和机械强度。 解：（1）选择经济截面）选择经济截面 工厂的计算电流为工厂的计算电流为 查表查表6-1可知，其可知，其jec=0.9A/mm2；所以所以 Sec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2 选择准截面选择准截面70mm2，即型号为，即型号为LGJ-70的铝绞线。的铝绞线。 （2）校验发热条件）校验发热条件 查附表查附表A-12，LGJ-70在室外温度为在室外温度为25时允许载流量为时允许载流量为 Ial=275AIC=71.6A，所

28、以满足发热条件。，所以满足发热条件。 （3）校验机械强度）校验机械强度 查附表查附表A-15，35kV架空铝绞线的机械强度最小截面为架空铝绞线的机械强度最小截面为 Smin=35mm2S=70mm2 因此，所选的导线截面也满足机械强度要求。因此，所选的导线截面也满足机械强度要求。Company Logo6.6 电力电缆的结构和敷设电力电缆的结构和敷设 一、一、电力线路的结构电力线路的结构 1架空线路的结构架空线路的结构 （1）组成：）组成：架空线路由电架空线路由电杆、横担、绝缘子、导线杆、横担、绝缘子、导线、线、线路金具、路金具、避雷线（架空地线）避雷线（架空地线）以及以及拉线等组成。拉线等组成。 架空线路一般采用裸导架空线路一般采用裸导线。线。 Company Logo6